Por que devemos projetar chips no Brasil?
Desenvolver um “ASIC” (Application Specific Integrated Circuit, ou Circuito Integrado de Aplicação Específica), que nada mais é do que um “chip sob medida”, oferece muitas vantagens. Para alguns, é adicionar “inteligência” e tornar um produto mais atraente para o mercado; para outros, um chip único e monolítico reduz significativamente o custo da solução. Também pode servir para, simplesmente, proteger a propriedade intelectual de um produto. O processo de desenvolvimento de um ASIC personalizado se tornou uma proposta muito menos dispendiosa e mais acessível nas últimas duas décadas.
Um pouco de história
Em meados de 1958, Jack Kilby, um engenheiro recém-empregado da Texas Instruments (TI) nos Estados Unidos, ainda não tinha direito a férias de verão, por trabalhar num problema de integração de circuitos em um único material semicondutor monolítico poderia fornecer uma solução inovadora. Em 12 de setembro do mesmo ano apresentou suas descobertas à administração da empresa. A Patente U.S. 3.138.743 para “Circuitos Eletrônicos Miniaturizados”, o primeiro circuito integrado, foi arquivada em 6 de fevereiro de 1959.
Já o microprocessador nasceu em 1970 de um projeto encomendado à Intel pela japonesa Nippon Calculating Machine Corporation, para fazer 12 chips de 40 pinos que iriam formar a calculadora eletrônica Busicom 141-PF. Na ocasião, a Intel inventou uma nova arquitetura, sendo que o seu chip 4004 foi o de maior sucesso.
E por que investir no desenvolvimento dos próprios circuitos integrados?
A indústria está focada no desenvolvimento de tecnologia de ponta para fabricação de microprocessadores cada vez mais avançados. Ao mesmo tempo, os desenvolvedores de produtos perceberam que existe um mercado potencial significativo para circuitos menos complexos que utilizam as tecnologias já maturadas e mais acessíveis.
Esta tendência começou com grandes fabricantes de automóveis, automação industrial e eletrônica de consumo em busca de soluções específicas com volumes relativamente grandes. Agora, estão expandindo para incluir soluções de menor escala, com volumes não tão grandes, para aplicações em áreas que vão desde dispositivos médicos até Internet das Coisas (IoT).
Mas precisamos pensar quais benefícios um ASIC pode agregar para o produto final. Segue abaixo sete deles:
Tamanho reduzido: em dispositivos móveis e vestíveis, a redução de tamanho é um requisito crítico e mandatório, somente atingido se utilizada a capacidade altíssima de integração e compactação monolítica de um ASIC;
Otimização do custo: o fato de possibilitar a integração de diversas funcionalidades que são específicas de um determinado produto em uma única pastilha de silício – um chip – reduz significativamente a lista de componentes (ou BOM – Bill of Material) de um produto, promovendo ganhos significativos na redução do custo do produto;
Maior segurança: um ASIC com memória não volátil embarcada e um controle de acesso apropriado associado a criptografia, pode suportar os protocolos de segurança mais avançados, chaves, certificados e sistemas operacionais, implementados em silício;
Barreira de entrada: utilizar componentes e chips que estão no domínio público ou a disposição em um portfólio de uma empresa pode reduzir o custo de projeto, mas os ganhos devem ser avaliados em comparação com a vantagem de um projeto verdadeiramente único, protegido legalmente contra cópia e inacessível à concorrência;
Consumo de energia: tempo de vida da bateria ou consumo de energia é uma consideração primária para muitos produtos IoT e móveis. A grande capacidade de otimização de um ASIC e a habilidade de trabalhar em baixas tensões permite operar eficientemente em baixos níveis de potência;
Confiabilidade: um circuito integrado é mais confiável que um equivalente conjunto de componentes discretos soldados em uma placa de circuito impresso, com menos pontos de falha no processo de fabricação e no campo;
Segurança na cadeia de suprimentos: um ASIC pode aumentar a segurança na cadeia de suprimentos contra mudanças nos fornecedores, assegurando que partes críticas estejam disponíveis e eliminando custos de re-projeto. Ou seja, a empresa controla a obsolescência do chip.
Atualmente, projetos de circuitos integrados não começam do zero, a reutilização é fortíssima. No Brasil, há empresas preparadas para desenvolver projetos semelhantes, completamente financiados pelo BNDES, por meio da linha de financiamento do “Soluções Tecnológicas”. Ou seja, ao invés de importar, há um caminho possível ao investir na produção de chips próprios, customizados para os produtos desenvolvidos na indústria brasileira.
*Rogério Moreira é Gerente de Vendas da América Latina da Chipus Microeletrônica e Murilo Pessatti, CEO da Chipus Microeletrônica, especialistas no desenvolvimento de chips de baixíssimo consumo energético para aplicações em diversos segmentos.
